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09 온도와 열

바로바로

개념 체크

p. 123, 125

A

-2 모범 답안 열은 뜨거운 물에서 찬물로 이동하고, 뜨거운 물 이 잃은 열의 양과 찬물이 얻은 양은 같아진다.

채점 기준 배점

열의 이동 방향과 이동한 열의 양을 비교하여 옳게 서술한 경우 100 %

열의 이동 방향만 옳게 서술한 경우 50 %

A

-3  ③ │ 열은 온도가 높은 물질 A에서 온도가 낮은 물질 B로 이동한다. 따라서 열평형 상태가 될 때까지 물질 A의 입자 운동은 점점 둔해지고, 물질 B의 입자 운동은 점점 활발해 진다. 열평형 상태가 되면 두 물질의 온도는 같아진다.

B

-2 모범 답안 알루미늄 포일로 감싼 생수통의 온도 변화가 가장 작다. 알루미늄 포일은 공기 중의 열을 받아들이지 않고 생 수통의 열을 공기 중으로 잘 방출하지 않아 단열이 잘되기 때문이다.

채점 기준 배점

온도 변화가 가장 작은 것을 쓰고, 그 까닭을 옳게 서술한 경우 100 %

온도 변화가 가장 작은 것만 쓴 경우 50 %

B

-3  ④단열 효과가 좋은 재료일수록 온도 변화가 작게 나타 난다. 솜은 열의 전도가 느린 공기를 많이 포함하고 있어 단 열 효과가 좋은 재료이다. 공기는 열의 전달 속도가 매우 느 리다.

A-1 ⑴ 같아진다 ⑵ 올라간다 A-2 해설 참조 A-3 ③ B-1 ⑴ 작다 ⑵ 알루미늄 포일 ⑶ 단열 B-2 해설 참조 B-3 ④

탐구 체크

p. 126~127

01 ② 02 ⑤ 03 ④ 04 ⑤ 05 ③

06 ① 07 ④ 08 ③ 09 ② 10 ③

11 ③ 12 ④ 13 ③ 14~16 해설 참조

내신 콕콕

실력 체크

p. 128~130

01

 ②온도는 물체의 차고 뜨거운 정도를 숫자로 나타낸 것 이며, 온도가 높을수록 입자 운동이 활발하다. 또한, 물체를 이루고 있는 입자들은 스스로 끊임없이 운동하고 있다.

개념 바로 알기

ㄷ. 섭씨온도(¾)=절대 온도(K)-273이므로 절대 온도 20`K을 섭씨온도로 나타내면 -253`¾이다.

ㅁ. 사람의 감각 기관으로는 온도를 정확하게 측정할 수 없다.

02

 ⑤섭씨온도는 1기압에서 물이 어는 온도를 0`¾, 물이 끓는 온도를 100`¾로 정하고, 그 사이를 100 등분한 온도이 다. 또한, 절대 온도(K)=섭씨온도(¾)+273이고, 온도의 눈금 간격은 절대 온도와 섭씨온도가 같으므로 ㉠에 들어가 는 절대 온도의 숫자는 100+273=373이고, ㉡에 들어가는 절대 온도의 숫자는 36.5+273=309.5이다. 입자 운동이 완전히 멈추었을 때의 온도를 0`K으로 정한 온도는 절대 온 도이다.

p. 125 p. 123

핵심 개념 체크

A 1 온도 2 섭씨온도 3 높아 4 높은, 낮은

B 1 ○ 2 ○ 3 × 4 × 5 ○

C 열평형

A 1 전도 2 액체 3 복사 4 복사

B 1 ○ 2 × 3 × 4 ○ 5 ○

C 단열

01 ㉠ 활발, ㉡ 둔 02  ⑴ × ⑵ × ⑶ ○ ⑷ ○ 03 ⑴ A ⑵ 높아

⑶ 느려, 활발해 ⑷ 잃은, 얻은 04 ⑴ 열평형 ⑵ A=B 05 ⑴ ㉡ ⑵ ㉢ ⑶ ㉠ 06 ⑴ ㄴ, ㄹ ⑵ ㄱ, ㄷ, ㅁ ⑶ ㅂ 07 ⑴ ○ ⑵ × ⑶ ○ ⑷ × 08 ㉠ 대류, ㉡ 복사

03

 ④동일한 물질일 때 입자 운동이 활발할수록 온도가 높 다. 그림에서 입자 운동이 활발한 정도가 (나)>(다)>(가)이 므로 물체의 온도도 (나)>(다)>(가) 순이다.

물질의 온도에 따른 입자 운동 플러스 특강

물질의 온도가 높을수록 입자 운동이 활발해지고, 온도가 낮을수록 입 자 운동이 둔해진다.

차가운 물 뜨거운 물

04

 ⑤열평형 상태에 도달하기까지 A는 열을 잃고 B는 열 을 얻어 열평형 상태인 6분 이후부터는 두 물체 A, B의 온도 가 같아진다. A가 잃은 열의 양은 B가 얻은 열의 양과 같다.

05

 ③같은 물질에서 열은 입자 운동이 활발한 물체(온도가 높은 물체)에서 입자 운동이 느린 물체(온도가 낮은 물체)로 이동한다.

06

 ①열은 온도가 높은 물체에서 온도가 낮은 물체로 이동 한다. 즉, A>E, E>C, C>B, D>E, A>D이므로 온도 는 A>D>E>C>B 순으로 높다. 따라서 온도가 가장 높 은 물체는 A이고, 온도가 가장 낮은 물체는 B이다.

07

 ④그래프에서 온도가 변하지 않고 일정한 시간의 온도 가 열평형 온도이다. 열평형 온도는 20`¾이고 열은 온도가 높은 곳에서 온도가 낮은 곳으로 이동하므로 A에서 B로 이 동한다. 열평형 온도에 도달하는 시간은 4분이며, 4분 이후 두 물체의 온도는 변하지 않는다. A가 잃은 열의 양은 B가 얻은 열의 양과 같다.

08

 ③㉠은 비커 속 물의 온도 변화를 나타내고 ㉡은 수조 속 물의 온도 변화를 나타낸다. ㉡과 같이 물의 온도가 높아 지면 물 입자의 운동이 점점 활발해진다. 충분한 시간이 지 나면 뜨거운 물과 차가운 물의 온도가 같아지는 열평형 상태 가 된다. A의 상태는 더 이상 온도가 변하지 않는 열평형 상 태이다.

09

 ②진공에서는 복사에 의해 열이 이동한다. 액체나 기체 에서는 주로 대류에 의해 열이 이동한다.

개념 바로 알기

ㄴ. 열을 전달하는 물질 없이도 복사에 의해 열이 이동할 수 있다.

ㄹ. 입자가 직접 이동하여 전달하는 방법은 대류이다.

10

 ③전도는 물질을 이루는 입자들의 연속적인 충돌에 의 해 열이 전달되고, 대류는 물질이 직접 이동하여 열을 전달

서술형 체크 p.130

14

모범 답안 ⑴ 열평형

⑵ A에서 B로 열이 이동하여 A의 온도는 낮아지고, B의 온 도는 높아진다. 이때 충분한 시간이 지나면 양방향으로 열의 이동이 균형을 이루므로 두 물체의 온도가 같아진다.

채점 기준 배점

열평형이라고 옳게 쓴 경우 50 %

열의 이동과 관련지어 온도 변화를 옳게 서술한 경우 50 %

단순히 온도 변화만 서술한 경우 25 %

15

모범 답안 ⑴ (가) 전도, (나) 대류, (다) 복사

⑵ (가) 다리미로 옷을 다리면 전도에 의해 열이 전달된다.

한다. 복사는 전달 물질 없이 열이 직접 이동한다.

11

 ③난로 앞을 판으로 가리면 복사에 의해 주위로 직접 전 달되던 열을 가로막아 추위를 느낀다. 햇빛은 복사의 방법으 로 열을 전달한다.

개념 바로 알기

① 에어컨을 켜면 방 전체가 시원해지는 것은 대류에 의해 열이 이동하였기 때문이다.

② 뜨거운 음식을 담은 그릇을 만지면 전도에 의해 열이 그 릇에서 손으로 이동하므로 뜨겁다.

④ 한약 팩을 뜨거운 물이 담긴 그릇에 넣어 데우면 뜨거운 물에서 한약 팩으로 열이 전도된다.

⑤ 물이 든 주전자를 가열하면 물 전체가 뜨거워지는 까닭은 대류에 의해 열이 이동하였기 때문이다.

12

 ④보온병은 단열을 이용하는 대표적인 예이다. 유리는 열이 잘 전도하지 않는 물질이므로 보온병의 이중 유리벽은 전도에 의한 열의 이동을 막을 수 있다. 또한, 유리벽 사이는 진공층이므로 전도와 대류에 의한 열의 이동을 막을 수 있 다. 보온병의 내부 표면은 은으로 도금되어 있어 복사에 의 한 열의 이동을 막을 수 있다.

보온병의 단열 자료 분석

이중 유리벽

진공층 따뜻한 물 은도금한

유리병 보온병은 전도, 대류, 복사에 의 마개

한 열의 이동을 모두 막아 주는 효율적인 단열 장치이다.

• 이중 유리벽과 진공층: 전도 와 대류에 의한 열의 이동을 막는다.

• 은도금: 복사에 의한 열의 이동을 막는다.

13

 ③열전도 정도는 모래>신문지>솜 순이므로 솜이 가 장 효율적인 단열재이고 모래에 싸인 시험관 물의 온도 변화 가 가장 크다. 공기에서는 열의 전도가 매우 느리게 일어나기 때문에 공기를 포함하는 공간이 많을수록 단열 효과가 크다.

1

 ②열은 온도가 높은 물체에서 온도가 낮은 물체로 이동 한다. 처음 온도는 A>B, C>A이므로 C>A>B 순으로 온도가 높다.

개념 바로 알기

① (가)에서 B는 열을 얻는다.

③ (나)에서 A의 온도는 높아진다.

④ C의 처음 온도는 A보다 높다.

⑤ 처음 온도가 가장 낮은 물체는 B이다.

접촉한 두 물체 사이에서 열의 이동 자료 분석

(가) (나)

A B C A

열을 잃음 → 온도가 낮아지면서 입자 운동이 둔해진다.

열을 얻음 → 온도가 높아지면서 입자 운동이 활발해진다.

2

 ③B와 접촉한 A의 온도가 낮아졌으므로, 처음 온도가 높은 A에서 처음 온도가 낮은 B로 열이 이동하여 4분 후 두 물체의 온도가 35`¾로 같아지는 열평형에 도달하였다. 외 부와의 열 출입이 없으면 열평형에 도달한 후 두 물체의 온 도는 더 이상 변하지 않는다.

개념 바로 알기

① 접촉 후 B는 열을 얻는다.

② A의 처음 온도가 B보다 높다.

④ 4분 후 B의 온도는 35`¾이다.

⑤ A가 잃은 열의 양과 B가 얻은 열의 양은 같다.

3

 ⑤열평형에 도달하면 두 물의 온도가 같아진다. 충분한 시간이 지나면 수조 속의 물의 온도와 비커 속의 물의 온도 는 같아진다.

고난도 문제

만점 체크

p. 131

1 ② 2 ③ 3 ⑤ 4 ④ 5 ② 6 ③

개념 바로 알기

① 수조 속 물은 열을 잃는다.

② 비커 속 물의 온도는 높아진다.

③ 따뜻한 물에서 찬물로 열이 이동한다.

④ 두 물의 질량이 같은 경우 찬물의 온도가 높아지는 만큼 따뜻한 물의 온도는 낮아지지만 질량이 다를 경우 온도 변화 는 다르게 나타난다.

열평형에 도달하는 동안 두 물체의 변화 플러스 특강

물체 온도 입자 운동

수조 속 물 잃는다. 낮아진다. 둔해진다.

비커 속 물 얻는다. 높아진다. 활발해진다.

온도가 높은 수조 속 물에서 온도가 낮은 비커 속 물로 열이 이동한다.

4

 ④사람은 입자에, 공의 전달을 열의 전달에 비유한 그림 이다. 사람없이 공을 전달하는 과정 A는 복사, 사람이 직접 공을 전달하는 과정 B는 대류, 사람이 제자리에서 공만 전달 하는 과정 C는 전도를 의미한다.

열의 이동 방법 자료 분석

열에 비유한다.

입자 없이 열을 전달한다.

입자의 충돌로 열을 전달한다.

입자에 비유한다.

입자가 직접 열을 전달한다.

복사

대류

전도

5

 ②가열된 액체나 기체가 직접 이동하여 열을 전달하는 방법은 대류이다. 냉방기를 위쪽에, 난방기를 아래쪽에 설치 하는 것은 대류에 의해 공기가 방 안 전체를 순환하게 하기 위해서이다. 주로 고체에서 입자들의 충돌에 의해 열을 전달 하는 방법은 전도이며, 햇빛과 같이 열이 빛의 형태로 직접 전달되는 방법은 복사이다.

개념 바로 알기

① 다리미는 전도에 의해 열이 옷으로 전달된다.

③ 햇볕은 복사에 의해 지구로 열을 전달한다.

④ 감자에 금속 포크를 꽂아 익히면 전도에 의해 열이 속까 지 전달된다.

⑤ 겨울철 양지에 있는 눈은 복사에 의한 열을 더 많이 받기 때문에 음지에 있는 눈보다 빨리 녹는다.

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 ③거울이나 은도금은 복사 에너지를 내부로 반사시켜 복사에 의한 열의 이동을 막는다. 진공 상태는 열을 전달할 물질이 없으므로 전도와 대류에 의해 열이 이동하지 못한다.

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 ③거울이나 은도금은 복사 에너지를 내부로 반사시켜 복사에 의한 열의 이동을 막는다. 진공 상태는 열을 전달할 물질이 없으므로 전도와 대류에 의해 열이 이동하지 못한다.

관련 문서